(57)【要約】【課題】複雑な構造を有するインシュレータを簡単に実現する。【解決手段】燃料電池セルを積層して構成される燃料電池スタックの端部を電気的に絶縁するために用いられる燃料電池用インシュレータである。燃料電池スタックの端部に接するように形成される平板部と、燃料電池セルに供給される流体の流通路として、燃料電池スタックの積層方向に貫通するように構成される複数のマニホールドに含まれる複数のマニホールド部と、を備える。平板部および複数のマニホールド部は、それぞれの互いの境界部において、積層方向に重ね合わされた構造で組み合わされている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料電池セルを積層して構成される燃料電池スタックの端部を電気的に絶縁するために用いられる燃料電池用インシュレータであって、
前記燃料電池スタックの端部に接するように形成される平板部と、
前記燃料電池セルに供給される流体の流通路として、前記燃料電池スタックの積層方向に貫通するように構成される複数のマニホールドに含まれる複数のマニホールド部と、を備え、
前記平板部および前記複数のマニホールド部は、それぞれの互いの境界部において、前記積層方向に重ね合わされた構造で組み合わされていることを特徴とする燃料電池用インシュレータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料電池セルを積層して構成される燃料電池スタックの端部を電気的に絶縁するために用いられる燃料電池用インシュレータの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
燃料電池は、通常、セパレータを介して複数の燃料電池セルを積層した燃料電池スタックを、その積層方向の両側に配置された２枚のインシュレータおよび２枚のインシュレータの両方の外側に配置された２枚のエンドプレート（圧力プレート）で挟持する構造を有している。
【０００３】
また、燃料電池には、反応ガスや冷媒等の流体の流通路として、燃料電池スタックの積層方向に貫通するように複数のマニホールドが形成されている。そして、この燃料電池のマニホールドの形状は、燃料電池の設計に応じて複雑な構造をとる可能性が高い。
【０００４】
ここで、２枚のインシュレータのうち、少なくとも一方のインシュレータは、金属製のエンドプレートの金属腐食を防止するために、エンドプレートに挿入されるように突出した形状を有するマニホールド部が設けられた構造とされる場合がある。
【０００５】
インシュレータは、通常、燃料電池スタックの端部を電気的に絶縁するために用いられる絶縁板であるので、絶縁性の樹脂材料を用いて射出成形により容易に製造され得るものである。
【０００６】
しかしながら、上記マニホールド部のような複雑な構造を有するインシュレータの場合には、射出成形により一体成形することは、非常に困難となる。また、仮に製造可能であったとしても製造コストが非常に高くなり現実的ではない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−１０８５２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、複雑な構造を有するインシュレータを簡単に実現することが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の形態又は適用例として実現することが可能である。
【００１０】
［適用例１］
燃料電池セルを積層して構成される燃料電池スタックの端部を電気的に絶縁するために用いられる燃料電池用インシュレータであって、
前記燃料電池スタックの端部に接するように形成される平板部と、
前記燃料電池セルに供給される流体の流通路として、前記燃料電池スタックの積層方向に貫通するように構成される複数のマニホールドに含まれる複数のマニホールド部と、を備え、
前記平板部および前記複数のマニホールド部は、それぞれの互いの境界部において、前記積層方向に重ね合わされた構造で組み合わされていることを特徴とする燃料電池用インシュレータ。
適用例１の燃料電池用インシュレータは、複雑な構造を有するマニホールド部と、簡単な構造の平板部とが、組み合わされた構造であるので、複雑な構造を有するインシュレータを簡単に実現することが可能である。
【００１１】
なお、本発明は、種々の形態で実現することが可能であり、例えば、燃料電池用インシュレータ、これを用いた燃料電池、燃料電池用インシュレータの製造方法などの種々の形態で実現することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を、実施例に基づいて以下の順序で説明する。
Ａ．実施例：
Ｂ．変形例：
【００１３】
Ａ．実施例：
図１は、本発明の一実施例としての燃料電池用インシュレータの概略構成を示す説明図である。このインシュレータ１０は、図１（Ａ）に示すように、平板部１２と４つのマニホールド部１４ａ〜１４ｄと、で構成され、外形が略矩形状の構造を有している。平板部１２は略十字形状の平板構造であり、４つのマニホールド部１４ａ〜１４ｄは、平板部１２の四隅を埋めるように、略矩形状の面から垂直な方向に中空の四角柱状の突出部を有する構造である。
【００１４】
インシュレータ１０は、図１（Ｂ）に示すように、分割された４つのマニホールド部１４ａ〜１４ｄおよび平板部１２を組み合わせることにより略矩形状な外形となるように形成されている。このように、簡単な構造の平板部１２と、複雑な４つのマニホールド部１４ａ〜１４ｄとが分割されているため、それぞれは、別々に、射出成形により容易に製造することが可能となる。
【００１５】
平板部１２とマニホールド部１４ａ〜１４ｄとの組み合わせは、図１（Ｃ）に示すように重ね合わせることにより実現されている。なお、図１（Ｃ）は、一例として、平板部１２とマニホールド部１４ｄとの組み合わせの部分、より、具体的には、図１（Ａ）の破線円の部分を、拡大して示している。
【００１６】
図１（Ｃ）に示すように、平板部１２とマニホールド部１４ｄとが組み合わされる境界部は、それぞれ他の部分の厚さよりも薄くなるように段差部が設けられており、互いにそれぞれの段差部の一部分が重ね合わさるように組み合わされている。これにより、以下で説明する効果を得ることができる。
【００１７】
まず、一部分を重ね合わせるように組み合わせることにより発生した隙間は、部材の熱膨張・収縮の影響を吸収することが可能となる。
【００１８】
また、一部分を重ね合わせるように組み合わせることにより、インシュレータの本来の目的である絶縁のために必要な沿面距離を確保することが可能となる。
【００１９】
図１（Ｄ）は、比較例としてのインシュレータの絶縁のための沿面距離を示している。インシュレータを複数の部分に単純に分割した場合には、図１（Ｄ）に示すように、インシュレータ間に分割による隙間が発生する。この場合の沿面距離は、単純にインシュレータの面間の厚さとなるため、インシュレータの厚さを、絶縁のために要求される沿面距離の厚さとしなければならなくなる。すなわち、インシュレータの沿面距離を確保するためにインシュレータを薄くすることができない、という問題が発生する。一方、図１（Ｃ）に示す実施例のように、一部分を重ね合わせた形状とした場合には、その沿面距離は、一方の面からその表面に沿って他方の面まで延びた距離となるので、インシュレータの厚さを薄くしたまま、所望の沿面距離を確保することが可能となる。
【００２０】
以上説明したように、本実施例のインシュレータは、複雑な構造を有するマニホールド部と、簡単な構造を有する平板部とを、それぞれ、分割して、それらを組み合わせることによりインシュレータを構成する。これにより、複雑な構造を有するインシュレータを簡単に実現することが可能である。
【００２１】
Ｂ．変形例：
なお、この発明は上記の実施例や実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
【００２２】
上記実施例では、説明を容易にするために、矩形状のインシュレータの４隅に４つの矩形状のマニホールド部を有する構造を例に説明したが、これに限定されるものではない。マニホールドの数やマニホールドの形状に限定はなく、それぞれ分割された、簡単な構造の平板部および複雑な構造の複数のマニホールド部が、組み合わされることにより形成されるインシュレータであれば、どんなものでも適用可能である。また、平板部が複数に分割されていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施例としての燃料電池用インシュレータの概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２４】
１０…インシュレータ
１２…平板部
１４ａ〜１４ｄ…マニホールド部
【図１】
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